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(共36张PPT)
6.2 细胞的分化
有丝分裂
受精卵
细胞分化
在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
1、什么是细胞分化
受精卵 组织 器官 系统 高等动物、人
一、细胞分化
结缔、肌肉、上皮、神经（4种）组织
2、细胞分化的结果：产生不同组织和器官
动物胚胎发育 200多种细胞
P118 旁栏思考
你还能举出细胞分化的其他实例吗？
植物胚胎发育
植物的五大基本（保护组织、输导组织、营养组织、机械组织、分生组织）
黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。
3.稳定性
即不可逆性
细胞分化发生在整个生命进程中,胚胎时达最大限度。
1.持久性
3、细胞分化的特点
造血干细胞 原红细胞 早幼红细胞 中幼红细胞 晚幼红细胞 成熟红细胞 死亡
细胞分化是生物界普遍存在的生命现象
2.普遍性
4.遗传物质并未发生变化 -----细胞的全能性
并不是各种生物都有细胞分化（单细胞、简单多细胞生物
（没有组织器官）没有细胞分化）。分化越复杂的生物越高等
组成生物体的各种各样的
细胞遗传信息一样吗？
同一个生物体中，各种各样的细胞遗传信息是完全相同的
因为这些细胞都是受精卵通过有丝分裂产生的。
4、细胞分化的实质
红细胞
合成运输氧的血红蛋白
(不合成肌动蛋白)
肌细胞
肌动蛋白基因表达
合成行使运动功能的蛋白质
(不合成血红蛋白)
肌动蛋白基因关闭
血红蛋白基因关闭
血红蛋白基因表达
细胞产生了不同种类的蛋白质
胚 胎细胞
但形态、结构和功能却有很大的差异
细胞分化的实质
A
B
D
C
E
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
基因
基因选择性表达：
特定基因在一定时间、空间表达
在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同（分子水平）
5、细胞分化的意义
1、细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物体发育的基础。
2、细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
分裂：细胞数目增多，产生相同的细胞，
是量的变化
分化：细胞种类增多，细胞形态、结构、功
能发生变化，是质的变化
6、细胞分裂与分化的区别
联系：细胞分裂是细胞分化的基础，常常边分裂边分化，随着细胞分化，细胞分裂能力逐渐下降，高度分化的细胞失去分裂能力。
给予一定的条件， 已经发生高度分化的细胞,还能像早期胚胎细胞那样,再分化成其他细胞吗
思考：
1.概念
细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能
为什么已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能呢？
相关信息：P119
受精卵和早期胚胎细胞都是具有全能性的细胞。
由于体细胞是通过有丝分裂繁殖而来的，高度分化的细胞含有保持物种发育所需要的全套的遗传物质
二、细胞的全能性
2.原因
1）植物细胞>动物细胞
2）受精卵＞生殖细胞＞体细胞 (分化程度越高,全能性越低)
3）分裂能力越强,全能性越高（如分生区细胞>成熟区细胞）
4）幼嫩的细胞>衰老的细胞
3.细胞全能性大小比较
植物：细胞具有全能性。
应用：
组织培养
动物：
细胞核具有全能性
应用：细胞核移植产生克隆后代，
4.动植物细胞全能性及应用
无性繁殖
愈伤组织（具有全能性）
胚状体
1958，美国，斯图尔德
植物组织培养
条件：
1.离体状态
2.一定物质条件（如植物激素、无机盐、水和糖类等）
3、适宜的外界条件（如pH、温度、光照等）
离体 的植物组织、器官或细胞
4.1 植物细胞全能性的表现
脱（去）分化
再分化
完整个体
种子
土壤
培养基
完整植株
切取茎段
愈伤组织
先生芽
再生根
植物细胞全能性的应用：快速繁殖花卉
动物细胞有没有这种能力？
A.干细胞 动物和人体内仍保留少数具有分裂和分化能力的细胞，称为干细胞。如人的骨髓中有许多造血干细胞。
4.2 动物细胞全能性的表现
“干细胞”是主干作用或起源的意思，是尚未分化、能生成各种组织器官的起源细胞
全能干细胞：能分化发育成完整个体
（如：受精卵、胚胎干细胞（ES细胞））
多能干细胞：能分化出多种细胞组织
（如：造血干细胞）
专能干细胞：只能分化出一种或两种类型的细胞（如: 神经干细胞）
按分化能力分
P120 搜集资料和分析
干细胞的研究进展与人类健康
脐带血
脐带血是胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐带中的血液，通常是废弃不用的。近十几年的研究发现，脐带血中含有可以重建人体造血和免疫系统的造血干细胞，可用于造血干细胞移植，治疗80多种疾病。
脐带血中含有大量的干细胞，干细胞是生命的种子，它会分化成人体的各种细胞，结出各种不同的果实——血液细胞，神经细胞，骨骼细胞等等。
目前，我国卫生部批准执业的七家脐带血库包括：北京、天津市、上海市、山东省、广东省、浙江省、四川省。
脐带血银行 在中国一般来说，保存一份脐血，首先要包括5000元的检测费用，以及每年620元的储存费用，保存年限为18年。
美国 CorCell公司从事该行业已经超过6年，每年大约会收到3万分脐带血样本。该公司副总裁奥尼尔称，每年约有七到八例病人需要用到脐带血。
绵羊“多莉” 整个克隆过程如下：
母绵羊A
乳腺细胞
（体细胞）
母绵羊B
未受精的卵细胞
（卵细胞体积大，易操作）
母绵羊C
“多莉”
新的卵细胞
发育成胚胎
去核卵细胞
提取细胞核
细胞融合
胚胎移植
遗传物质主要存在于细胞核中
已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
B.克隆技术：
“多利”的诞生证明:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
但是目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体.
P119 旁栏思考
动物体细胞的细胞核为什么具有全能性？
课堂小结：
1.细胞分化
概念、结果、特点、实质、意义
细胞分化与细胞分裂的区别
2.细胞全能性
概念、原因、大小比较
动植物细胞全能性表现及应用
1．下列有关细胞分化的叙述，正确的是 (　　)
A．同一生物个体不同的细胞中DNA、mRNA、蛋白质的种类和数量互不相同
B．红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关
C．胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不具全能性
D．分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果
2、下列关于细胞分化的说法错误的是（　　）
A、细胞分化与生物发育密切相关。
B、细胞分化是细胞形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。
C、细胞分化仅发生在胚胎期。
D、细胞分化是生物界的一种普遍现象。
3、花药离体培养是指把分裂旺盛的花药细胞用人工的方法培育成植株。这成果利用了细胞的（　）
A、应激性　B、全能性　C、变异性　D、适应性
C
B
4．以下不能说明细胞全能性的实验是 (　　)
A．胡萝卜韧皮部细胞培育出植株
B．紫色糯性玉米种子培育出植株
C．转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株
D．番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株
5、骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内 ( )
A.正常生长
B. 增殖并分化成多种细胞
C.分泌抗体
D. 杀死各种病原菌
实验：拟南芥的组织培养
拟南芥 （Arabidopsis thaliana）十字花科拟南芥属植物，形态个体小，高度只有30cm左右 ，基因组小，只有5对染色体，因此已广泛用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究
拟南芥种子
土壤
培养基
完整植株
切取茎段置于培养基上
茎段从两端开始膨大加粗
茎段继续膨大加粗
茎段继续膨大加粗
形成愈伤组织
诱导愈伤组织长芽

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